Oprava DNA: Porovnání verzí

Přidáno 2 506 bajtů ,  před 1 rokem
m
Překlad části textu.
m (WPCleaner v1.43b - Fixed using WP:WCW (Odkaz shodný se svým popisem))
m (Překlad části textu.)
 
''Je několik typů poškození DNA vzhledem k endogenním procesům týkajících se buňky:''
[[Soubor:EcoRV Crystal Structure.rsh.png|náhled|vpravo|Schéma trojrozměrné prostorové konfigurace restriktivního enzymu EcoRV vázajícího se na DNA (původ ''E. coli'').]]
# Oxidace bází (8-oxo-7,8-dihydroguanin (8-oxoG)) a narušení generace vláken DNA přerušním reaktivními molekulami s kyslíkem.
# Alkylace bází (obvykle metylace) jako je formace 7-metylguanosine, 1-metyladenin, 6-O-Metylguanin.
Rekombinační (protože připomíná [[crossing-over|rekombinaci]]) nebo také postreplikační typ oprav spočívá v tom, že pyrimidinové dimery vzniklé účinkem UV záření, jako je dimer thyminový, působí vážné potíže při [[replikace DNA|replikaci DNA]]. Pokud DNA polymeráza replikující genom dojde na místo, kde je např. thyminový dimer, přeruší zde polymeraci a toto místo přeskočí. Taková mezera však musí být zacelena, a to nejlépe podle vzoru v podobě druhého rodičovského vlákna, které již mezi tím bylo replikováno. U ''[[Escherichia coli|E. coli]]'' toto zajišťuje nukleáza [[RecA]], která vystřihne odpovídající část DNA z rodičovského vlákna a přesune ho na druhou část [[replikační vidlice]], kde se řetězec zabuduje do dceřiného vlákna.<ref name="voet" />
 
Velmi nebezpečným příapdempřípadem, je když dojde k poškození oddělení obou vláken DNA. Takový případ může vést k reorganizaci genomu. V nejhorších případech se jedná o nevrstné poškození z toho důvodu, že ani jedno vlákno nemůže sloužit jako předloha. Buňka následně zemře při příští mitóze, nebo v ojedinělých případech dojde k mutaci. Existují tři mechanismy na opravu oddělení obou vláken (DSBs), ty mají zkratky: ('''''NHEJ'''''), ('''''MMEJ''''') a '''''homologní rekombinace'''''. V prostředí in vitro, se u buněk savců obejvil MMEJ na úrovních 10 - 20 % oproti HR, když byly oba mechanismy HR a NHEJ také dostupné.
 
Při mechanismu s NHEJ se vytvoří komplex z specializované DNA ligázy (DNA ligáza IV) s kofaktorem XRCC4, který se připojí na oba konce. Aby bylo docíleno přesné opravy NHEJ spoléhá na krátké homologního sekvence, mikrohomologního charakteru. Ty jsou přítomné na konečných částech jednoho vlákna DNA, k následnému spojení. Když jsou tyto dva převisy kompatibilní dojde k přesné opravě. Během opravy s NHEJ se může během vyskyznout i mutace. Ztráta poškozených nukleotidů u narušené prostorové konfigurace může vést k odstranění, nebo spojení nekompatibilních konců a vložení nesprávných sekvencí, či translokaci. NHEJ je obzvláště důležitý před tím, než buňka replikovuje svou DNA, protože není žádná dostupná předloha pro opravu způsobem HR. U vyšších eukaryot existují i "''záložní''" pochody NHEJ, kromě role pečovatele o genom je NHEJ potřeba pro spojování háčkovitých útvarů během opravy indukované [[V(D)J rekombinace|V(D)J rekombinací]]. Tento proces generuje velmi užitečnou rozmanitost na [[B-buněčný receptor|B-buněčném receptoru]] a [[T-buněčný receptor|T-buněčném receptoru]] v imunitním systému obratlovců.
 
=== SOS odpověď ===
U bakteriálních buněk, různými způsoby silně poškozených různými způsoby, dojde k utlumení [[buněčné dělení|dělení]] a místo toho se posílí opravné mechanismy. Nukleáza [[RecA]] v tom případě aktivuje celou řadu proteinů podílejících se na SOS odpovědi. Jedná se však o značně nedokonalý proces, který slouží jako „poslední„''poslední záchrana“záchrana''“, neboť při tomto procesu dochází k četným chybám.<ref name="voet" />
 
Konkrétně způsobem SOS odpovědi reaguje ''Escherichia coli'' a další bakterie, změnou v [[Exprese genu|expresi genů]], na výrazné poškození DNA. Zapojené jsou dva klíčové proteiny a to LexA a RecA. LexA je bílkoviný dimer, [[Transkripce (DNA)|transkripční]] [[Represe (genetika)|represor]] , který se váže na operační sekvence obecně nazývané SOS boxes. Je známo kolem 48 genů, včetně samotného LexA a RecA u ''E. coli, u'' kterých jsou transkripce regulovány genem LexA''.'' SOS odpověd je u bakterií široce rozšířená , ale u některých konkrétních kmenů chybí jako jsou například [[spirochéty]]. Obecnými spouštěči SOS odpovědi jsou v buňce oblasti DNA o jednom vláknu vycházející z replikační vidlice, při oddělení obou vláken od sebe. Oddělení obou vláken DNA je zaručené mechanismem za přítomnosti DNA [[Helikáza|helikázy]]. V počátečním kroku se bílkovina RecA naváže na ssDNA v reakci ATP hydrolýzy vedoucí k vytvoření RecA - ssDNA vláken. RecA - ssDNA vlákna aktivují auto[[Proteáza|proteázu]], která ultimátně vede k výstřihu LexA dimeru a také degradaci. Ztráta LexA represoru indukuje transkripci genů podílejících se na SOS, napomáhá další indukci signálů, inhibice a navýšuje úroveň množství proteinů v procesu řešení poškození.
 
V ''Escherichia coli'', jsou SOS boxes složené z 20 nukletidů dlouhé sekvence (blízko [[Promotor (genetika)|promotoru]] s strukturou [[Palindrom|palindromu]]). V jiných třídách a kmenech se úseky SOS boxů velmi odlišují (jiné délky i složení sekvencí). Přesto se jedná o jedny z nejsilnějších signálů v genomu. Vysoký obsah informací v SOS boxes dovoluje vázání LexA na různé promotory, umožňuje načasování SOS odpovědi. Geny na opravu DNA jsou vyvolány na počátku mechanismů SOS odpovědi. Jako poslední záchraná možnost, jsou následně vypuštěny translační polymerázy náchylné k tvoření chyb, jako například UmuCD´2 (DNA polymeráza V). K potřebnému snížení koncentrace jednovláknité DNA v buňce, dochází po opravení poškození na DNA, nebo obejití mezery za použití polymerázy a rekombinace. Tím se sníží i množství RecA vláken, vedoucí k snížení aktivity LexA dimeru, který způsoboval vystřihávání. LexA se ke konci naváže k SOS boxům v blízkosti promotoruů a obnoví běžnou expresi genů.
 
== DNA oprava a rakovina ==
| MSH3 || x || || x || || || || x
|}
Tabulka: ČastoPři mutovanévývoji rakoviny jsou přičasto vývoji rakovinymutované geny, které jsou zapojené do cest a způsobů opravy DNA (HR = homologní rekombinace, NHEJ = nehomologní spojování konečných částí, SSA = Napojování jednoho vlákna tvorbou vodíkových vazeb, FA = genetická porucha (''fanconi anemia''), BER = oprava excitací báze, NER = oprava excitací nukleotidu, MMR = oprava ''na přeskáčku''.
 
== Související články ==
569

editací